Содержание
-
Лекция 4 Биобезопасность и биоэтика в биотехнологии
-
Основное предназначение биоэтики как интегративного междисциплинарного направления в современной науке заключается в систематическом анализе действий человека в биологии и медицине в свете нравственных ценностей, в разработке новых гуманистических и моральных принципов научного исследования в таких тонких сферах, как клонирование человека, генная инженерия, защита прав и достоинств человека при проведении биомедицинских исследований, экспериментальная деятельность с животными; формирование морально-правовых и социально-этических основ решений в области трансплантации органов, эвтаназии, психиатрии и др. Современные проблемы биомедицинской этики предполагают открытый диалог представителей различных областей знания – медиков, биологов, философов, этиков, юристов и др. Яскевич Ядвига Станиславовна - директор Института социально-гуманитарного образования Белорусского государственного экономического университета, доктор филос. наук, профессор, член-корреспондент Академии образования Республики Беларусь, зам. Председателя Национального комитета по биоэтике Республики Беларусь. Денисов Сергей Дмитриевич - первый проректор Белорусского государственного медицинского университета, канд. мед. наук, профессор, член Национального комитета по биоэтике Республики Беларусь.
-
Базовые принципы и методология оценки риска неблагоприятных последствий генно-инженерной деятельности. Оценка риска возможных неблагоприятных эффектов ГМО для здоровья человека и окружающей среды. Вопросы
-
Основные факторы риска
-
Примеры потенциальных опасностей ГМО Изменение экологической роли или функций; Изменение генетических взаимоотношений; Косвенные последствия. Изменения аллергенности, токсичностиили состава питательных веществ в пищевыхпродуктах.
-
Изменение экологической роли или функций Искусственное изменение скорости роста, репродуктивного выхода или фертильности, срокажизни, устойчивости к физическим и химическимфакторам (температура, засоленность,доступность воды, пестициды и т.д.) могутизменить сравнительные характеристики ГМОпо отношению к организмам, встречающимся вестественных условиях. В некоторых случаях характеристикиГМО изменяются настолько, что они могут и начинают негативно воздействовать на другиеорганизмы. Наиболее часто упоминающимся примеромтакого воздействия является потенциальноеусиление засоренности сорняками зерновыхкультур, устойчивых к гербицидам. Усиление засоренностиможет оказать негативное воздействиена близлежащие сельскохозяйственные угодья илина дикие растения в близлежащих растительныхсообществах. Оба вида воздействия могут иметьэкономические последствия, выражающиеся либонепосредственно в потере ценных пахотных угодий,либо косвенно в потере экосистемных услуг.
-
Изменение генетических взаимоотношений Многие ГМО сохраняют способность скрещиватьсяс немодифицированными близкородственнымиособями. В результате скрещиванияпоявляется гибридное потомство с модифицированнымипризнаками. Такие гибриды могут получаться при скрещивании ГМО с домашними илидикими организмами. В любом случае гибридизацияизменит распределение фенотипов в домашнихили диких популяциях и будет причиной измененияроли организма(ов) в экосистеме. В самыхкрайних случаях интрогрессивная гибридизацияможет привести к генетическому загрязнениюэкономически важных сельскохозяйственныхкультур (или живых запасов) или к исчезновениюаборигенных видов или других видов местногозначения. Особое беспокойство вызывает возможностьпереноса генов у прокариот (например, у бактерий),которые отличаются от эукариот (например,хлебных злаков) способностью передавать ДНК в неродственные клетки. Такой горизонтальный переносгенетического материала может привестик попаданию модифицированных генов не тольков целевые, но и в другие популяции, что будетв значительной степени затруднять мониторинг иобеспечение их изоляции. (Горизонтальный перенос возможен и среди эукариот,нонаблюдается значительно реже, чем у прокариот.)
-
Косвенные последствия Косвенные последствиявысвобождения ГМО в окружающую среду включают: изменение системы спаривания в популяции, изменение конкурирующих иерархий, нарушение трофических каскадов и модификациюфизической и химической среды, от которых зависятаборигенные виды. Такие изменения могутпривести к изменению структуры сообщества,воздействуя на число видов и размер популяции. Косвенные последствия трудно предсказывать,обнаруживать и контролировать, но они могутоказывать существенное воздействие на функционированиесообществ и экосистем.
-
Изменения аллергенности, токсичностиили состава питательных веществ в пищевыхпродуктах Присутствие чужеродных или новыхбелков в «знакомых» пищевых продуктах можетоказаться опасным для людей, страдающих аллергиейна тот или иной конкретный белок. Образование токсинов даже в незначительныхколичествах может со временем пагубно сказатьсяна здоровье человека. Продукты питания, выращиваемыедля потребления людьми, не могут быть полностьюограждены от других организмов и от обменагенами. Т.е., источники продуктовпитания могут быть “загрязнены” новыми генами,интродуцированными для целей, не связанныхс потребительскими нуждами человека.
-
Оценкабиобезопасности и принцип предосторожности Оценка биобезопасности имеет целью по возможностиопределить вероятность того, чтоГМО и их продукты причинят вред окружающейсреде и/или благосостоянию человека. Хотя абсолютнаябиобезопасность - это недостижимаяцель, оценка биобезопасности может помочь минимизироватьпотенциальный ущерб. Доводыв пользу проведения оценки биобезопасностиосновываются на принципе предосторожности,который гласит, что: “... отсутствие неоспоримыхнаучных фактов не должно служитьпричиной отсрочки принятия мер для устраненияили сведения к минимуму ... угрозы” (Конвенцияо биологическом разнообразии, 1994 г.). Поэтому осмотрительный подход к высвобождениюГМО требует переложения бремени доказательствабезопасности с лиц, отвечающих за проведениемониторинга и регулирование послевысвобождения ГМО, на лица, подающие заявкуна одобрение выпуска новых продуктов. Т.е. создатели и производители ГМО, предназначенныхдля высвобождения, должны показать,что их продукты соответствуют самым высокимстандартам безопасности для здоровья человекаи окружающей среды. Со статистической точкизрения возможность причинения вреда в результатеошибки типа II (то есть, когда воздействиесуществует, но не обнаруживается статистически)выше, чем в результате ошибки типа I (когдавоздействие ошибочно обнаружено там, где егофактически нет). Поэтому осмотрительный подходдолжен быть нацелен на минимизацию ошибоктипа II.
-
Источники неопределенности Трактовка биобезопасности предполагает,что всем биологическим системам, и естественным,и генно-инженерным, свойственна некотораянеопределенность. Поскольку совершенноневозможно учитывать все ее факторы, то и поведениеорганизмов и биологических систем неможет быть предсказано с абсолютной точностью. В этой связи предполагается, что интродукция ГМОв окружающую среду будет сопровождаться “сюрпризами”,которые могут случаться редко, но бытьзначительными и представлять собой угрозу илипричинять вред в самых неожиданных случаях. Неопределенность генетически модифицированныхсистем обусловливают множество факторов: поведение ГМО; новизна встроенного(ых) признака(ов); изменчивость окружающейсреды; неопределенность возрастает помере увеличения числа встроенных генов;
-
Источники неопределенности (Наначальном этапе ГМО содержали только одинили несколько новых генов; позже были приложеныусилия к внедрению множества новых геновв один рекомбинантный геном, а недавнобыли предприняты попытки внедрения десятковгенов в один ГМО. Такая концентрация геновможет обусловливать дополнительную неопределенностьиз-за возможности взаимодействиямежду встроенными генами). неопределенность также увеличивается помере развития ГМО, высвобожденного в окружающуюсреду (Живые организмы обладают уникальнойспособностью развивать новые признакиили новые комбинации признаков). Такой процессразвития является следствием влияния сложногокомплекса биотических и абиотических факторов,и часто его результаты оказываются непредсказуемыми. Неспособность прогнозироватьрезультаты развития ГМО увеличиваетопасности, связанные с их высвобождением.
-
Техническая точность и традиционное скрещивание? Существует мнение о том, что современные молекулярные методы позволяют более точно манипулировать геномом, чем традиционные методы селекции растений или животных, и что такая повышенная точность может снизить опасность, связанную с высвобождением ГМО. Однако пока практически нет свидетельств того, каким образом точность генетических манипуляций сама по себе связана (и связана ли вообще) с влиянием целого (сложного) организма на окружающую среду и здоровье человека. То есть мы знаем немного о поведении ГМО в окружающей среде, и техническая точность, с которой получают эти организмы, необязательно снизит их воздействие на окружающую среду по сравнению с воздействием организмов, полученных традиционными способами. Следует, правда, признать, что и организмы, выведенные традиционными методами селекции, причиняли людям трудности и наносили экономический ущерб. Например, распространение на свекловичных плантациях Европы гибридов культурной и дикой свеклы, являющихся сорняками, представляет собой один из примеров экономического ущерба, вызванного непредвиденными проблемами с сельскохозяйственными культурами, полученными традиционными методами (в данном случае вследствие скрещивания культурного растения и сорняков). Предполагается, что продуктам генной инженерии будут присущи подобного рода серьезные непредвиденные проблемы, и что ГМО также смогут создавать трудности и наносить ущерб.
-
Оценка факторов В таблице перечислены шесть основных классов возможных ипреднамеренных фенотипических изменений, типичные виды преднамеренных илислучайных экологических последствий, несколько примеров воздействия надеятельность человека и вопросов охраны окружающей среды. Данная таблица неявляется всеобъемлющей; она предназначена скорее для того, чтобы напоминатьпользователю о широком круге изменений и последствий, которые необходимоучитывать. Из нее не должно также вытекать, что последствия единичного изменениябудут ограничиваться одной категорией. Например, изменение метаболизма можетвлиять на скорость роста, устойчивость к абиотическим факторам, поведение,морфологию, состав популяции и т.д. (Руководство по оценке влияния генетически модифицированных организмов на окружающую среду и здоровье под редакцией М. Бродского, Москва, МСоЭС – 2005).
-
Оценка изменений и фактороввоздействия
-
Оценка изменений и фактороввоздействия
-
Оценка изменений и фактороввоздействия
-
Факторы, вызывающие потенциальную опасность ГМО Поскольку ГМО размножаются, распространяютсяи эволюционируют, они вызывают проблемы,значительно отличающиеся от проблем, связанныхс безопасностью использования продуктовтехнологий, основанных исключительно наиспользовании физики и химии. В отличие отбольшинства физических и химических соединений,ГМО при высвобождении в окружающуюсреду начинают размножаться, распространятьсяи, возможно, скрещиваться с местными организмами, что делает практически невозможным ихобнаружение и уничтожение, а также затрудняетизменение или устранение их воздействия. С одной стороны, мы надеемся, что стремлениескорее начать эксплуатацию и внедрение новыхорганизмов будет регулироваться тщательныминаучными исследованиями и общими требованиямиобеспечения биобезопасности, с другойстороны, мы признаем существование насущныхпотребностей многих народов Земли, а такжепрактические трудности, с которыми сталкиваютсяэкономика и правительства. В этом плане научные стандарты могут показаться слишкомстрогими, дорогостоящими, нереалистичными ине учитывающими в достаточной степени проблемголода, болезней, рентабельности, политики,а также административно-правовых требований. Однако ГМО вряд ли станут панацеей от всехчеловеческих проблем; многие из них не оправдаютчрезмерно оптимистичных ожиданий, иныебудут неэффективны, а некоторые могут оказатьсячрезвычайно опасными.
-
Факторы, вызывающие потенциальную опасность ГМО Благоразумие велитнам делать все возможное для того, чтобы гарантироватьбезопасность и эффективность того илииного ГМО, прежде чем он будет интродуцированв окружающую среду на большой территориии на продолжительное время или прежде чем онстанет употребляться в пищу человеком. Все болееширокое и многократное применение ГМОобусловит возможность возникновения их мутаций,обмена генами, включения в процесс естественногоотбора и превращения в организмы, выходящиеза рамки исходной рекомбинантнойструктуры. Эта способность к воспроизводству,рассеиванию, межвидовому скрещиванию и эволюциине позволяет абсолютно точно прогнозироватьпоследствия использования ГМО, поэтомунеобходимо соблюдать осторожность до техпор, пока не будут четко обоснованы плюсы и самымтщательным образом изучены опасностиприменения ГМО. При проведении любой оценки биобезопасностиследует рассматривать все вновь приобретенныепризнаки и их влияние на окружающую средуи взаимодействие с ней, вне зависимости от тогоожидаемое оно или нет.
-
Факторы, вызывающие потенциальную опасность ГМО Для успешнойразработки адекватных и всесторонних тестов навероятные последствия высвобождения определенногоГМО исследователи и создатели ГМО должныхорошо знать диапазон фенотипических признаков,которыми обладают ГМО и родительскиеорганизмы в течение всего жизненного цикла. Крометого, исследователи и производители должныпринимать во внимание вероятность локального иширокомасштабного распространения ГМО и теэкосистемы, в которые ГМО может в результатепроникнуть. Существуют несколько механизмов, которые могут приводить к появлениюнеожиданных свойств ГМО и к непредвиденнымпроблемам, вызванным ГМО. Эти механизмы (факторы) должны учитываться в любых оценках. В число таких механизмов (факторов) входят следующие: 1. Дрейф генов; 2. Побочные изменения; 3. Селективное увеличение транскрипции и трансляции; 4. Загрязнение заданного целевого продукта.
-
Факторы, вызывающие потенциальную опасность ГМО Дрейф генов. Ген(ы) от ГМО может(гут) случайнопередаваться популяциям этого же илидругого вида; такая передача гена может вызыватьнепреднамеренное (возможно, неблагоприятноеи трудно различимое) фенотипическоеизменение. Так, например, растениеможет быть генетически модифицировано длятого, чтобы синтезировать полезное в промышленномотношении, но ядовитое химическоесоединение. Ген (ответственный за синтезтоксина) может быть передан путем переносапыльцы другим сортам растений того же илиродственного вида. Эти виды, в свою очередь,могут употребляться в пищу человеком, и вэтом случае перенос гена останется незамеченнымдо тех пор, пока негативные последствияне начнут проявляться в количестве, достаточном для начала поискапричины отравления у людей. Нок этому времени уже может быть причиненомного вреда. Побочные изменения. Случайные изменениягенома могут быть побочным эффектом генетическоймодификации. Такие побочные изменениямогут приводить к синтезу новых белков,которые могут быть токсичны или аллергенныили могут нарушать или изменять метаболическиепути, обеспечивающие ценностьГМО, и, возможно, действовать даже во вредцели, ради которой ГМО был изначально создан.
-
Факторы, вызывающие потенциальную опасность ГМО Селективное увеличение транскрипции итрансляции. С помощью генной инженерииможно увеличить синтез существующего илинового белка в ГМО. Это, в свою очередь, можетпривести к изменению метаболическогопути или же новый белок может послужитьрепрессором или индуктором ферментативнойсистемы или конкурировать за ограниченноеколичество аминокислот и других исходныхпродуктов клеточного биосинтеза. Эти и другиенепредвиденные изменения последовательности,получившие название плейотропногоэффекта, могут значительно снизить ценностьГМО или, возможно, сделать его вредным. Загрязнение заданного продукта. Химическиесоединения, для синтеза которых был разработанГМО, могут после выделения содержатьпримеси небольшого количества другихмолекул. Эти молекулы, фактически являющиесязагрязнителями, могут снижать ценностьпродукта ГМО, особенно, если они вызываюталлергию или токсичны.
-
Сбор и интерпретация данныхдля оценки риска Взаимосвязи между предпола-гаемымифенотипическими изменениями,экологическими последствиями и воздействием наздоровье и благосостояниечеловека. Критериями высококачественного научногоисследования являются точность, тщательность,проведение систематического и скурпулезногоанализа, проведение максимально возможногочисла экспериментов и количественных оценок издравый смысл. Эти стандарты должны быть ориентирамина каждом этапе процесса оценки, отлабораторных исследований, мало- и крупномасштабныхполевых испытаний до компьютерногоимитационного моделирования (где необходимо)и коммерциализации (или широкого использованияучреждениями в случаях проведения мероприятийпо охране здоровья населения, например,по борьбе с переносчиками болезней или с вредителями). В начале любой оценки риска полезным может оказаться напоминание о том, что необходимоучитывать широкий диапазон различных последствийи механизмов распространения. На каждойиз последующих стадий сбора данных необходимосравнивать эффективность ГМО с немодифициро-ванным(и) организмом(ами), на основе которого(ых) он был создан.
-
Масштабность исследований 1. Лабораторные исследования 2. Маломасштабные полевые испытания. 3. Компьютерное моделирование. 4. Крупномасштабные полевые испытания. 5. Высвобождение в коммерческих целях или широкое использование. Лабораторные исследования могут быть несколькихвидов: 1) основной молекулярно-генетический анализи анализ физиологических параметров, проводимыес целью описания ГМО и позволяющиевыяснить, обладает ли он заданными фенотипическимисвойствами и изменены лидругие свойства; 2) проведение экспериментов в микрокосмах(маломасштабные) и в мезокосмах (среднемасштабные,как, например, теплицы) для изученияпотенциального влияния ГМО на окружающуюсреду и его генетической стабильностив условиях, приближенных к реальным; 3) более сложные эксперименты, являющиесяпродолжением “стерильных” экспериментов вмикрокосмах и в мезокосмах и включающиеорганизмы из экосистем, в которые могут попастьГМО (последние должны включать тестына возможность генетического обмена сблизкими или далекими дикими или одомашненнымивидами).
-
Масштабность исследований Маломасштабные полевые испытания следует проводить только после того, как лабораторные исследования подтвердят, что ГМО эффективен, генетически устойчив и экологически безопасен. Чрезвычайно важно обеспечивать надежную локализацию ГМО и проведение мониторинга в целях предотвращения его случайного высвобождения. Необходимы соответствующие экспериментальные процедуры с использованием хорошо изученных моделей, надлежащих размеров выборки, контроля и статистического анализа. Маломасштабные испытания следует проводить: a) в той экологической обстановке, в которой ГМО будет первоначально использоваться, б) в других экологических условиях,в которые могут попасть ГМО. На данной стадии очень важно проводить анализ обмена генами между ГМО и другими видами и генетической стабильности ГМО. - Если на этой стадии эффективность продемонстрировать невозможно, то проведение более масштабных испытаний будет нецелесообразно. Если обнаруживается вероятность обмена генами или генетической нестабильности, то потребуется проведение дополнительных исследований последствий этих эффектов. Важно проводить эксперименты в целях тщательной проверки возможности неблагоприятных экологических последствий, вызываемых изменениями одного или нескольких признаков ГМО; например, повышенная конкурентоспособность может привести к тому, что в полевых условиях ГМО вытеснят природные популяции или виды. Хотя полевые испытания ограничены в пространстве и во времени, что затрудняет исследование некоторых экологических изменений, необходимо прилагать все усилия для разработки прямых или косвенных тестов, направленных на выявление возможных неблагоприятных экологических последствий.
-
Масштабность исследований Компьютерное моделирование. Имитационные компьютерные модели могут помочь в оценке риска, но они ни в коем случае не должны быть единственным основанием для окончательного решения относительно безопасности и эффективности любого ГМО. В сочетании с данными лабораторных и полевых исследований эти модели могут помочь в оценке таких параметров, как вероятность риска, характер и скорость распространения ГМО или распространения генетического материала из ГМО в окружающей популяции. Эти модели могут также помочь в поиске недостающей информации, определении дополнительных экспериментальных или аналитических мер при оценке риска или в разработке процедур регулирования и мониторинга риска. Крупномасштабные полевые испытания. Если маломасштабные полевые испытания подтверждают эффективность и безопасность, то могут быть проведены крупномасштабные полевые испытания. К ним применимы те же требования по разработке надежной экспериментальной модели, что и к маломасштабным испытаниям. Необходимо вновь провести тестирование на обмен генами и генетическую стабильность, а также исследования по изучению распространения ГМО и возможности неблагоприятных экологических последствий. Объединяя результаты маломасштабных полевых испытаний с результатами компьютерного моделирования, можно нацеливать эксперименты на выявление наиболее вероятных типов неблагоприятных экологических последствий.
-
Масштабность исследований Высвобождение в коммерческих целях или широкое использование. Первоначально коммерциализация или широкое использование в окружающей среде должны происходить в районах, в которых завершились крупномасштабные полевые испытания, выявившие высокую вероятность безопасности и эффективности ГМО. Если предполагается использование ГМО в иной природной среде, то прежде чем высвобождать ГМО там, необходимо повторить полевые испытания. Необходимо обеспечивать проведение периодического мониторинга после высвобождения ГМО в новую окружающую среду. Это приведет к появлению статистически достоверной выборки, необходимой для обнаружения неожиданного распространения, дрейфа генов, а также влияния на экологию и здоровье человека. По крайней мере, необходимо применять диагностику ГМО с использованием ДНК-маркеров для того, чтобы прослеживать поведение высвобожденных организмов и их потомков. Это нелегкие и дорогостоящие задачи. И все же их необходимо выполнять, чтобы обеспечивать максимально безопасное использование ГМО. Безопасность и эффективность ГМО - в итоге неразделимые понятия, и те, кто разрабатывают и производят ГМО, должны быть заинтересованы в обеспечении их безопасности в такой же степени, как и все остальные.
-
Возможные направления локального и глобального расселения ГМО
-
Возможные направления локального и глобального расселения ГМО
-
Возможные направления локального и глобального расселения ГМО
-
Возможные направления локального и глобального расселения ГМО
-
Процедуры оценки риска ГМО Блок-схемы предназначены для того, чтобыпомочь пользователям определять, обладает ли генетическимодифицированный организм (ГМО)или генетически модифицированные пищевыепродукты (ГМПП) специфическими свойствами,вредными с точки зрения генетики, экологии илиздоровья человека (оказывают ли они неблагоприятное воздействие). Блок-схемы позволяютпользователям последовательно (по отдельности для одного ГМО или ГМПП): а) определять, подходит ли настоящее Руководстводля оценки конкретного рассматриваемогоГМО или ГМПП; б) определять потенциальную способность квыживанию и репродукции ГМО в любых экосистемах,в которые он попадет; в) идентифицировать потенциальную генетическуюопасность, которая может возникнутьпри интродукции ГМО в природные популяции; г) идентифицировать потенциальную негенетическуюопасность, вызываемую ГМО во всехэкосистемах, доступных для ГМО и подходящих для его выживания; д) идентифицировать потенциальное неблагоприятноевоздействие ГМПП на здоровье человека; е) минимизировать риски, выявленные в ходеэтой оценки.
-
Процедуры оценки риска ГМО Для того, чтобы облегчить задачу читателя вблок-схемах используются различные формы. Значениебольшинства схем очевидно. Кругами обозначеныточки принятия окончательного решения; а вопросы всегда приводятся в ромбах. Большинствосхем начинается с вопроса в ромбе под номером “1”. Последующие ромбы пронумерованы;цифры являются чисто вспомогательными и НЕОБЯЗАТЕЛЬНОсоответствуют порядку, в которомследует отвечать на вопросы. Аналогичным образомнекоторые прямоугольники, содержащиеинструкции, помечены прописными буквами. Вопросы обычно требуют простого ответа -“да” или “нет”; но иногда имеются такие вариантыответа, как: “нет уверенности”, “не известно”или “не может быть оценено”. Стрелки указываютна следующий вопрос в зависимости от данногоответа.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.